(57)【要約】【課題】２つの別々のチャンネルに向かって２つの波長で受信され、その一つについて調整可能なエネルギー分布を有する信号を指向するための光学装置を提供する。【解決手段】光学スプリッタ装置が、異なる波長（λ１，λ２）の２つのビームを、入力（Ｅ）において受け取ること意図する。本装置は、１つの波長（λ２）をもつビームの一部を、前記ビームの偏光（ｓ，ｐ）に応じ、第１の出力（Ｓ１）又は第２の出力（Ｓ２）に選択的に伝達するよう設計された偏光ビームスプリッタ（２）を有する。本装置は、偏光ビームスプリッタ（２）の上流側に配置された偏光変化システム（１）をさらに有する。偏光変化装置（１）を偏光ビームスプリッタ（２）に結合することによって、装置の２つの出力（Ｓ1、Ｓ２）間のビームエネルギーの分布を調整することができる。そのようなスプリッタ装置は光通信端末に有利に組み込まれる。【選択図】図１
2006146223.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の波長（λ１）および第２の波長（λ２）の２つのビームをそれぞれ受け取るように設計され、前記第２の波長のビームが偏光される光学スプリッタ装置であって、
-ビーム入力（Ｅ）と、
-空間的に分離された第１のビーム出力（Ｓ１）および第２のビーム出力（Ｓ２）であって、このシステムが、第１の波長（λ１）を持ったビームに対し、入力（Ｅ）と前記第１の出力（Ｓ１）との間が実質的に透明で入力（Ｅ）と前記第２の出力（Ｓ２）との間が実質的に不透明であるようなビーム出力と、
前記ビーム部分の偏光（ｓ，ｐ）に応じて、第１の出力（Ｓ１）または第２の出力（Ｓ２）に第２の波長（λ２）を持つビームの一部を選択的に伝達するように設計された偏光ビーム・スプリッタ（２）と、
第２の波長（λ２）を持つビームの偏光を変える偏光変化システム（１）であって、前記システムはスプリッタ装置内のビームの伝搬方向に対して偏光ビーム・スプリッタ（２）の上流側に配置されているシステムと、
を有することを特徴とする装置。
【請求項２】
偏光変化システム（１）は、第２の波長（λ２）のために寸法設定され半波長板であって、かつ前記半波長板にほぼ垂直な軸に指向されることが可能な半波長板を有するか、または可変電圧源に接続されたポッケルス・セルを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
スプリッタ装置の出力の一方または他方に伝達され、かつ第２の波長を持ったビームの強度を表現する信号を、入力において受け取るように設計された偏光変化システム（１）のためのフィードバック制御システムを、さらに含むことを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
第２の波長（λ２）のために寸法設定され、装置の入力（Ｅ）に配置された四分の一波長板を、さらに含むことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
偏光変化システム（１）および偏光ビームスプリッタ（２）は、前記第１の出力を経て装置から出現する、第１の波長（λ１）を持ったビームを伝達するように、入力（Ｅ）と装置の第１の出力（Ｓ１）の間に配置されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
偏光ビームスプリッタ（２）は二色偏光板を有することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
装置の第１の出力（Ｓ１）と第２の出力（Ｓ２）とを経てビームの出現する方向が平行であるように、偏光分離システム（２）と装置の第２の出力（Ｓ２）の間に配置された偏向ミラー（３）、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
二色偏光板（２）と偏向ミラー（３）が互いにほぼ平行に固定して配置されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
二色偏光板（２）と偏向ミラー（３）とは、ビームがブロック（２０、３０）から出現する出射面が、ビームが二色偏光板（２０）のブロックに入る入射面に平行であるような形状を持つ個々の隣接した透明の前記ブロック（２０，３０）の中に配置されることを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
-第１の波長（λ１）を持つビームを装置の第１の出力（Ｓ１）に伝達し、第２の波長（λ２）を持つビームを中間光路に沿って伝達するように設計された波長スプリッタ（４）をさらに含み、
偏光変化システム（１）および偏光ビームスプリッタ（２）は、前記中間光路に沿ったビームの伝搬方向に対して波長スプリッタ（４）下流における中間光路上に配置されていることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
波長スプリッタ（４）は、第１の波長（λ１）および第２の波長（λ２）の間に位置決めされたスペクトル反射閾値を持つ波長選択ミラーを有することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
波長スプリッタ（４）と偏光変化システム（１）との間の中間光路に配置され、第２の波長（λ２）を持つビームを偏光変化システム（１）に向かわせるように方向付けられた偏向ミラー（５）を、さらに有することを特徴とする請求項１０または１１に記載の装置。
【請求項１３】
偏向ミラー（５）は、第２の波長（λ２）および特定の偏光を持つビームを、偏光変化システム（１）へ選択的に反射するように設計された偏光ミラーを有することを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
波長選択ミラー（４）および偏向ミラー（５）は、互いにほぼ平行に固定して配置されることを特徴とする請求項１１から１３のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
波長選択ミラー（４）および偏向ミラー（５）は、ビームが第１のブロック（４０、５０）から出現する出射面が、ビームが波長選択ミラー（４０）のブロックに入る入射面に平行であるような形状を持つ個々の隣接した透明の前記第１のブロック（４０，５０）の中に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
偏光ビームスプリッタ（２）はそれ自体が偏光ミラーを有することを特徴とする請求項１０から１５のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
装置によって伝達され、かつ第１の波長（λ１）を持ったビームに共通な前記第１の出力を通した出口方向において、偏光ビームスプリッタ（２）を通した第１の出力（Ｓ１）に、伝達されたビームを反射させるように配置された補充ミラー（６）をさらに含むことを特徴とする請求項１６による装置。
【請求項１８】
偏光ビームスプリッタ（２）の偏光ミラーと補充ミラー（６）とは、互いにほぼ平行に固定して配置されることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
偏光ビームスプリッタ（２）の偏光ミラーと補充ミラー（６）とは、ビームが第２のブロック（２０、６０）から出現する出射面が、ビームが偏光ビームスプリッタ（２）の偏光ミラーの第２のブロックに入る入射面に平行であるような形状を持つ個々の隣接した透明の前記第２のブロック（４０，５０）の中に配置されることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のうちいずれか１項に記載のスプリッタ装置を有する光通信端末であって、装置の第１の出力（Ｓ１）および第２の出力（Ｓ２）が、遠隔端末の光学信号取得／追跡チャンネルと光学信号受信チャンネルとに、それぞれ光学的に接続されることを特徴とする光通信端末。
【請求項２１】
前記端末によって送信された光学信号が前記入力を経て出るように、スプリッタ装置の入力（Ｅ）に配置された非対称ミラー（７）をさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学スプリッタ装置、およびそのようなスプリッタ装置を有する光通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学の様々な応用においては、２つの別々の波長を持つビームによって運ばれた信号が、平行な方向に沿って送信され、共通の入力アパーチャを通して受信される。次に、これらの信号は２つの異なったチャンネルで処理されなければならない。第１のチャンネルは、一方の波長に関連しているビームと、他方の波長に関連しているビームのエネルギーのいくらかとを受信するように設計されている。第２のチャンネルは、前記他の波長に関連しているビームのエネルギーの補完的な部分を受信するように設計されている。言い換えれば、第１の波長を持つビームは第１のチャンネルを対象としているだけであるが、第２の波長を持つビームは両方のチャンネルを対象としている。しかも、第２の波長を持つビームのエネルギー分布は、２つのチャンネル間で調整できることがしばしば要求される。
【０００３】
自由場(free-field)光通信は、異なった波長に対応する２つのビームのそのような分布を必要とする適用の例である。例えば、これは、２つの衛星の間、そうでなければ衛星と地面または空挺部隊の間の光通信でありうる。知られているように、そのような通信の原理の局面は、取得(acquisition；アクィジション)、追跡 (tracking; トラッキング)および通信(communication；コミュニケーション)である。取得の局面は２つの光通信端末を、それぞれ互いの方に向けることにある。この局面は、他方の端末によって第１の波長で放たれた無線標識信号を各端末を通じて受信することに基づいている。次に、各端末は、他方の端末によって第２の波長で放たれた光学信号を受信する。第２の波長で送信されたこれらの信号により、一方では、端末を指す方向を絞り込むことが可能になり、他方では、有用なデータを受け取ることが可能になる。端末を指す方向を絞り込むことは、追跡局面を構成し、データの受信は通信局面に対応している。一般に、追跡局面と通信局面は同時に行われる。
【０００４】
各端末内では、取得局面および追跡局面が、第１または第２の波長を持つすべての受信された光学信号を、第１のチャンネルを通して処理することにより行われる。通信局面は、第１のチャンネルとは別の第２のチャンネルを通して、第２の波長で受信された光学信号を処理することによって行われる。
【０００５】
これまで、第２のチャンネル、言い換えれば通信チャンネルに向けられた第２の波長に関連する信号のエネルギー割合は、端末の入力に配置された半反射板によって決定される。したがって、２つのチャンネルの間の第２の波長に関連する信号のエネルギー分布は、端末が構築される際に設定されて、後者が使用される間、もはや調整されることはできない。
【０００６】
さて、受信された信号が低強度のものであるならば、あるいは端末が正確に他方の端末に指向されていないならば、例えば後者が素早く移動しているとき、通信チャンネルに向けられた第２の波長に関連する信号のエネルギー割合を高められることは有利である。２つの端末の間の通信条件が変化するか、または好ましくないときに、そのような調整も必要となりうる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、２つの別々のチャンネルに向かって２つの波長で受信され、２つの波長のうち一つについて調整可能なエネルギー分布を有する信号を指向するための光学装置を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これを行うために、本発明は、
第１の波長および第２の波長の２つのビームをそれぞれ受け取るように設計され、前記第２の波長のビームが偏光される光学スプリッタ装置であって、
-ビーム入力と、
-空間的に分離された第１のビーム出力および第２のビーム出力であって、これらシステムが、第１の波長を持ったビームに対し、入力と前記第１の出力との間が実質的に透明で入力と前記第２の出力との間が実質的に不透明であるような出力と、
前記ビーム部分の偏光に応じて、第１の出力または第２の出力に第２の波長を持つビームの一部を選択的に伝達するように設計された偏光ビーム・スプリッタと、
第２の波長を持つビームの偏光を変える偏光変化システムであって、前記システムはスプリッタ装置内のビームの伝搬方向に対して偏光ビーム・スプリッタの上流側に配置されているシステムと、
を有することを特徴とする装置、を提案する。
【０００９】
これにより、本発明による装置においては、第１の波長に対応するビームによって運ばれる光学信号のエネルギーは、入力と第１の出力との間の実質的に固定された比率で伝達される。第２の波長に対応するビームによって運ばれた光学信号のエネルギーは、偏光変化システムによって決定された分布に応じて、２つの出力の間に分配される。
【００１０】
偏光変化システムは、特定の偏光方向を有する２つの構成部材間に、第２の波長で受け取られたビームのエネルギーを分配する。そして、偏光ビーム・スプリッタは、装置の第１または第２の出力に２つの成分の各々を指向する一方で、このエネルギー分布に関与する。したがって、偏光は、装置の２つの出力の間で、第２の波長で受信された信号のエネルギーを分けるためのパラメータを構成する。当業者の専門用語においては、光学スプリッタ装置は、第２の波長に関連するエネルギーの調整可能な分布を有する第１および第２の波長での逆多重化動作を実行する。
【００１１】
本発明の文脈中では、「偏光ビーム」という用語は、その電界が特定および一定の方向に沿って指向されているようなビーム、あるいはまた特定の方向に回転するもの、を意味すると理解される。ビームの偏光は、第１の場合の直線偏光と第２の場合の円偏光である。
【００１２】
本発明によるスプリッタ装置によって受け取られる第２の波長に対応するビームは偏光される。この偏光は、装置の入力に配置された直線偏光子または円偏光子によって得ることができる。あるいは、第２の波長に対応するビームは、ビーム放射により直接に偏光された状態で伝達することができる。
【００１３】
さらに、第２の波長のために寸法設定され、装置の入力に追加された四分の一波長板が、直線偏光された第２の波長を持つビームのために設計された装置を、円偏光された第２の波長を持つビームにとって適切な装置に変更することができる。
【００１４】
受け取られた第１の波長に対応する放射は必ずしも偏光されない。
【００１５】
本発明による装置の第１の利点は、一つの光学信号入力のみを有するという事実からもたらされる。装置の光学構成部品の数、その重量、およびそのサイズは、結果的に減少し、このことは、とりわけ衛星に積載される装置には特に重要である。しかも、いくつかの別々の入力については、それらそれぞれの指す方向の間の平行性が確実になるようにする必要があり、装置の実装と使用を複雑にするだろう。したがって、この理由から、本発明による装置の使用は特に簡単である。
【００１６】
本発明による装置の第２の利点は、わずかな可動部しか存在しない、あるいは可動部が全く存在しないことさえあるという事実からもたらされる。これは、偏光変化システムのみが可動部を含む可能性があるからである。これは、偏光変化システムが、第２の波長のために寸法設定された半波長板で、その板面にほぼ垂直な軸に指向できる半波長板を有するという条件とすることができる。
【００１７】
あるいは、偏光変化システムは可変電圧源に接続されたポッケルス・セル(Pockels cell)を有することができる。知られているように、そのようなセルは複屈折電気光学変調器(birefringent electrooptic modulator)であって、モジュールの端末に電圧をかけることによって、その常光線屈折率および異常光線屈折率の間の差を変更できる。この場合、光学スプリッタ装置は可動部を全く含まない。したがって、それは、特に頑丈であって、信頼性が高い。特に、その動作は、いかなる振動、摩擦、または慣性抵抗に対しても敏感でない。
【００１８】
偏光変化システムは手動または自動で作動できる。特に、それは、装置の出力の１つに伝達される第２の波長を持つビームの強度に応じてフィードバック制御できる。これを行うため、光学スプリッタ装置は、スプリッタ装置の出力の一方または他方に伝達され、かつ第２の波長を持ったビームの強度を代表する信号を、入力において受け取るように設計された偏光変化システムのためのフィードバック制御システムをさらに含む。
【００１９】
本発明の第１の実施の態様によると、偏光変化システムおよび偏光ビーム・スプリッタは、前記第１の出力を経て装置から出現する、第１の波長を持ったビームを伝達するように、入力と装置の第１の出力の間に配置されている。このような実施の態様は特に少ない数の光学構成部品を使用する。
【００２０】
本発明の第２の実施の態様によると、光学スプリッタ装置は、第１の波長を持つビームを装置の第１の出力に伝達し、第２の波長を持つビームを中間光路に沿って伝達するように設計された波長スプリッタをさらに含む。そして、偏光変化システムおよび偏光ビーム・スプリッタは、ビームの伝搬方向に対して波長スプリッタ下流における中間光路上に配置されている。この場合、光学スプリッタ装置は比較的簡単で安価な光学構成部品のみから構成することができる。
【００２１】
また、本発明は、上述のスプリッタ装置を有する光通信端末であって、装置の第１の出力および第２の出力が、遠隔端末の光学信号取得／追跡チャンネルと光学信号受信チャンネルとに、それぞれ光学的に接続されることを特徴とする光通信端末を提案する。
【００２２】
このような端末は、一方で取得／追跡チャンネルの間の、また他方で通信チャンネルの、第２の波長で受信された信号のエネルギーの調整可能な分布から利益を得る。これにより、信号受信状態に応じて、端末の感度を適合させることが可能となる。特にこの感度は、端末の動作している間、リアルタイムで変更できる。
【００２３】
端末は、その端末によって伝達された光学信号が前記入力を経て出るように、スプリッタ装置の入力に配置された非対称ミラーをさらに含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面に関する、非限定的で模範的な実施形態についての以下での説明の中で明らかになるであろう。
【００２５】
図を明瞭にするために、示された構成要素の寸法は縮尺通りに描かれていない。さらに、様々な図における同一の参照番号は同一構成部品、または同一の機能を持つ構成部品を表す。図１、図３、および図５において、ｓおよびｐは、それらの図の平面にそれぞれ垂直および平行であるビームの直線偏光方向を表す。
【００２６】
図１に示すように、光学スプリッタ装置は、装置の照準方向を定義する、光学信号入力Ｅと第１の光学信号出力Ｓ１とを有する。偏光変化システム１と偏光ビーム・スプリッタ２は入力Ｅと出力Ｓ１の間に配置される。
【００２７】
偏光変化システム１と偏光ビーム・スプリッタ２は、λ１で表された第１の波長を実質的に透過する。「実質的に透明である」という用語は、ビームの卓越したエネルギー割合を伝達する光学構成部品の能力を意味するものと理解される。この割合は、波長λ１のビームに対する偏光変化システム１と偏光ビーム・スプリッタ２に関して、ほぼ一定である。波長λ１のビームについて、この割合は図示においては適宜１００％である。
【００２８】
偏光変化システム１は、波長λ２を持つビームの２つの直線偏光成分の間で１半波長だけ遅延をもたらすように設計された半波長板から成ることができる。半波長板のこのような効果は公知である思われ、ここでは議論しないこととする。半波長板は、入力Ｅを出力Ｓ１に結びつけられた装置の軸周りに回転できるように取り付けられる。それは、偏光ビーム・スプリッタ２に対するその光軸の方向を変更するためにその軸周りにモーターによって回転させることができる。
【００２９】
偏光ビーム・スプリッタ２は二色偏光板を有し、透過率（Ｔ）の特性が、波長λの関数として図２に再現されている。このようなスプリッタは、ビームの特定の入射角、例えば４５°で使用されるように設計されている。それには、ビームのｓ偏光とｐ偏光それぞれに対する２つの異なった透過特性がある。ｓ偏光の場合、二色偏光板は波長λ１とλ２の間に位置する透過限界の上限を有する。問題の例では、λ１はλ２よりも短い。ｐ偏光については、二色偏光板は波長λ２を超えて位置する透過限界の上限を有する。したがって、この板は波長λ１の放射に対して、またｐ偏光を持った波長λ２のビームに対しても、実質的に透明である。これとは対照的に、ｓ偏光を持った波長λ２のビームに対しては反射性である。通常、このような二色偏光板は、多重積層スタック(multilayer stack)から成り、その全体的な反射率はビームの波長と偏光とに依存する。このスタック(stack)は、必要な透過性閾値と板を使用する角度とに応じて調整される。
【００３０】
また、偏光ビーム・スプリッタ・システム２と出力Ｓ２の間には、装置の出力Ｓ１と出力Ｓ２とを経てビームの出現する方向が互いに平行となるように、偏向ミラー３（図１）も提供される。
【００３１】
望ましくは、偏光ビーム・スプリッタ２の二色偏光板と偏向ミラー３とは、互いにほぼ平行に固定して配置される。したがって、出力Ｓ１とＳ２を経てビームの出現する方向の間の平行性は、偏光ビーム・スプリッタ２と偏向ミラー３とを有するアセンブリの、図１の平面内におけるいかなる意図的でない回転によっても影響を受けない。また、この平行性は、いかなる方向に沿った同アセンブリの並進によっても影響を受けない。偏光ビーム・スプリッタ２の二色偏光板と偏向ミラー３とは、参照番号２０および３０を付したそれぞれの隣接する透明のブロックの中に有利に配置される。ブロック２０および３０は、ビームがブロック２０および３０から出現する出射面が、ビームがブロック２０に入る入射面に平行であるような形状を持つ。ブロック２０および３０は、透明なセメントによるかまたは分子接着によって、互いにセメント付けされて一体化される。このような光学スプリッタ装置の構造は、ブロック２０および３０を有するアセンブリのどんな回転変動または並進変動があっても、出力Ｓ１およびＳ２でのビームの出現方向が入力Ｅでのビームの入射方向にほぼ平行な状態を維持することを保証する。
【００３２】
このような光学スプリッタ装置の動作を、今ここに説明する。
【００３３】
波長λ１のビームは入力Ｅと出力Ｓ１の間で、大きな影響を受けないで伝達される。
【００３４】
入力Ｅで受け取られた波長λ２のビームは当初ｐ偏光を有している。もしそれが当初円偏光を有していたならば、四分の一波長板を追加することによって、それは直線ｐ偏光に変換されるが、この板は波長λ２のために寸法設定される。このような四分の一波長板は波長λ１のビームに対しては実質的に透明でなければならない。
【００３５】
知られているように、半波長板１は、波長λ２の入射ビームの偏光方向を、ｐ偏光方向と半波長板の中立軸(neutral axis；あるいは主軸または光学軸)との角度差の２倍に等しい角度だけ回転させる。そして、波長λ２に対応するエネルギーのいくらかがｓ偏光に関与している。これは図１においてＸ％で表されている。波長λ２に対応した入力放射のエネルギーの補完的な部分はｌ００％−Ｘ％で表され、ｐ偏光に関与して残る。ｓ偏光に関与しているエネルギー部分は二色偏光板２と出力Ｓ２側の偏向ミラー３によって反射される。同時に、ｐ偏光に関与しているエネルギー部分は出力Ｓ１側の二色偏光板２に直接伝達される。２つの出力Ｓ１およびＳ２（それぞれ１００％−Ｘ％とＸ％）の間の波長λ２に対応する入射エネルギーの分布は、二色偏光板２を回転させることによって変えることができる。
【００３６】
さて、本発明による光学スプリッタ装置の第２の実施形態を、図３を参照して説明する。入力Ｅと、装置の出力Ｓ１およびＳ２は、上述の第１の実施形態のものと同様に配置される。
【００３７】
波長スプリッタ４は入力Ｅと出力Ｓ１との間に配置される。それは波長λ１のビームに透明であって、波長λ２のビームに反射性である。そのような波長スプリッタ４は、波長λ１とλ２との間に位置したスペクトル反射閾値を持つ波長選択ミラーを有することができる。それは、多重積層スタックの層の材質と厚さを適合させることによって、上記のような二色偏光板と類似の構造を持つことができる。スプリッタ４は、後に波長λ１のビームが通る光路から空間的に分離された中間光路に沿って、波長λ２のビームを反射させる。
【００３８】
偏向ミラー５は、波長スプリッタ４と偏光変化システム１との間の、この中間光路に配置される。それは、波長λ２を持つビームを偏光変化システム１の方に向くように指向される。
【００３９】
偏向ミラー５は、波長λ２およびｐ偏光を持つビームを、偏光変化システム１に選択的に反射するように有利に設計された偏光ミラーを有する。したがって、このミラーはｓ偏光および波長λ２のビームに対して透明であり、波長λ２を持つ入力ビーム中の、ｐ偏光を持たないようないかなるノイズをも排除することの助けとなる。
【００４０】
本発明の第１の実施形態の文脈中で説明したのと同様に、波長選択ミラー４と偏向ミラー５とが互いにほぼ平行に固定して配置されることは、有利である。
【００４１】
また、偏光変化システム１は波長λ２のために寸法設定され、回転可能な半波長板から成ることができる。
【００４２】
偏光ビーム・スプリッタ２は偏光変化システム１の後の中間光路に配置される。それは、それ自体が偏光ミラーを有する。特に、それは偏向ミラー５と同一であることが可能である。
【００４３】
最終的に、補充ミラー６は、偏光ビーム・スプリッタ２によって伝達されたビームを、装置で伝達された波長λ１を持つビームと共通の出力Ｓ１を経て出現する方向に沿って、出力Ｓ１に反射させるために有利に配置される。望ましくは、偏光ビーム・スプリッタ２の偏光ミラーと補充ミラー６は、互いにほぼ平行に固定して配置される。
【００４４】
波長スプリッタ４のミラーと偏向ミラー５は、参照番号４０および５０を付したそれぞれの隣接した透明の第１のブロックの中に配置することができる。ブロック４０および５０は、ビームがこれら第１のブロックから出現する出射面が、ビームがブロック４０に入る入射面に平行であるような形状をもつ。
【００４５】
同様に、偏光ビーム・スプリッタ２の偏光ミラーと補充ミラー６は、参照番号２０および６０を付したそれぞれの隣接した透明の第２のブロックの中に配置することができる。ブロック２０および６０は、ビームがこれら第２のブロックから出現する出射面が、ビームがブロック６０に入る入射面に平行であるような形状をもつ。
【００４６】
図３による光学スプリッタ装置の動作は以下の通りである。
【００４７】
この場合も、波長λ１のビームは入力Ｅと出力Ｓ１の間で直接伝達される。
【００４８】
入力Ｅで受け取られた波長λ２のビームは、ミラー４によって偏向ミラー５に反射され、次に後者によって半波長板１の方に反射される。
【００４９】
次に、半波長板１は、波長λ２のビームの直線偏光方向を回転させる。このようにして、波長λ２のビームはｓ偏光成分を取得する。この成分（Ｘ％で表される）は、偏光ビーム・スプリッタ２の偏光ミラーによって反射されるが、補完的なｐ偏光成分（ｌ００％−Ｘ％で表される）は出力Ｓ２に伝達される。最後に、補充ミラー６はｓ偏光成分を出力Ｓ１の方に向ける。したがって、出力Ｓ１は波長λ２のビームの成分と波長λ１のビームを導く。
【００５０】
出力Ｓ１およびＳ２の間での波長λ２に対応する入射エネルギーの配分であるＸ％／ｌ００％−Ｘ％は、偏光ビーム・スプリッタ２に対して半波長板１を回転させることによっても変えることができる。
【００５１】
第１の実施形態の場合と同様に、装置が波長λ２の円偏光ビームで動作するように、装置の入力Ｅに四分の一波長板を追加することができる。
【００５２】
図４は異なった形状を持つ透明のブロック４０中に波長スプリッタ４のミラーを配置した例である。ブロック４０は、波長選択ミラー４を有する表面は別として、波長λ１およびλ２の両方に有効な反射防止処理が備えられた入射面４１を持つ。それは、金属化によって反射するように作られ、ブロック４０内に波長λ２のビームを反射するように指向された他の２つの面４２と４３をも含む。示された例では、入射面４１と反射面４２は共通に配置されている。偏向ミラー５の透明のブロック５０は目安のために示されている。補償ブロック４４は、波長スプリッタ４のミラーを有するブロック４０の表面に対して配置され、それによって波長λ１のビームのための出射面４５を提供するが、その出射面４５は入射面４１に平行である。破線で示された経路は入射の方向の角度補正に対応している。図に見られるように、ビームの出現方向は果的に補正されるが、それらは入射方向に対応して平行なままとなっている。
【００５３】
図４で示された配置の一つの利点は、特に４５°未満であるような小さい入射角で波長スプリッタ・ミラー４を使用することにある。これは、ミラー４上のビームの入射角の小さな値が、ある特定の状況で、より適切でありうるからである。
【００５４】
特定の回数の内部反射を発生させるのに適切な形状を持った透明のブロックは公知であって、本発明の文脈中で使われたすべての反射性または部分的に反射性の光学構成部品に使用できる。それらはセメント接着によるか、または分子接着によって接合される。このようにして接合された２つのブロックは、特に、２ブロック間の界面で生じる反射によって引き起こされるビームエネルギーのいかなる損失をも排除するために、同一の屈折の屈折率を持たなければならない。
【００５５】
図５は第２の実施形態によるスプリッタ装置の配置を示す。この実施形態は光通信端末に適切である。追加の光路１００が備えられ、これは、前記端末によって波長λ３で生成された信号の送信を対象としている。この送信光路１００は、２つのミラー７および８を通してスプリッタ装置の入力Ｅに接続されている。ミラー７は非対称である-それは、入力Ｅから来て受け取られたすべての信号を伝達し、ミラー８から来て受け取られた信号を入力Ｅに反射するように設計されている。ミラー８は簡単な偏向ミラーとすることができる。ミラー７および８は、それぞれの透明のブロック７０および８０の中に配置することができる。出力Ｓ１は端末の取得／追跡チャンネルに光学的に接続され、また出力Ｓ２は受け取られた光学信号を復号するためのチャンネルに接続され、そして送信光路１００は、送信されることを意図した波長λ３の光学信号生成のためのチャンネルに接続される。
【００５６】
中間の透明のブロック９０は、波長λ１の受け取られたビームに対して屈折率の連続性を確立するために、ブロック４０および６０の間に配置される。ブロック２０〜９０はお互いに固定して結合される。このようなスプリッタを備えた光通信端末は、特にコンパクトで頑丈であり、事実上、その回転または並進によるスプリッタの位置設定上のいかなるエラーに対しても敏感でない。
【００５７】
半波長板１は、出力Ｓ２を経て復号チャンネルに伝達される波長λ２の、ビームの強度レベルに応じた回転に関して、有利にフィードバック制御される。このようなフィードバック制御は、端末と相手方端末との間の信頼できるコミュニケーションを得ることの助けとなる。
【００５８】
このような装置が意図する適用に応じて詳細に説明してきた光学スプリッタ装置に対し、多くの修正と適合を成すことができる、ということが理解されるであろう。特に、第２の波長で動作可能な各装置の半波長板は、ポッケルス・セルに置き換えることができる。最終的に、このような光学スプリッタ装置は、可視光域または赤外域におけるビームによって動作するようにを設計できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態によるスプリッタ装置の光学線図である。
【図２】図１による装置において使用できる偏光ビーム・スプリッタの、透過率に関するグラフである。
【図３】本発明の第２の実施形態によるスプリッタ装置の光学線図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるスプリッタ装置を含む通信端末の光学線図である。
【符号の説明】
【００６０】
λ１  波長
λ２  波長
λ３  波長
Ｅ  入力
Ｓ１  出力
Ｓ２  出力
１  半波長板（偏光変化システム）
２  偏光ビーム・スプリッタ（二色偏光板）
３  偏向ミラー
４  波長スプリッタ
５  偏向ミラー
６  補充ミラー
７  ミラー
８  ミラー
２０  ブロック
３０  ブロック
４０  ブロック
４１  入射面
４２、４３  反射面
４５  出射面
５０  ブロック
６０  ブロック
７０  ブロック
８０  ブロック
９０  ブロック
１００  送信光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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